Методы потребности растений в удобрениях

Примечание. Признаки недостатка элемента обозначены знаком – (минус), избытка − знаком + (плюс). Чем больше знаков, тем раньше и сильнее проявились недостатки данного элемента в питании

 

Обычно считают, что на легких почвах в первом минимуме находится азот, затем калий и на последнем месте фосфор. В данном опыте это не подтвердилось. В первом минимуме оказался калий, затем азот и фосфор. Это можно объяснить тем, что данную почву известковали и вносили торф. Известкование увеличивает доступность труднорастворимых соединений фосфора почвы, усиливает разложение органического вещества и переход азота в минеральные формы.

Для изучения потребности растений в боре закладывается опыт по схеме: NPKMg и NPKMg + В.

Магний нужно вносить только на легких почвах. Потребность в боре на произвесткованных почвах проявляется чаще у свеклы и у семенников трав. Для свеклы в качестве калийного удобрения надо применять сильвинит или калийную соль, так как в них содержится и натрий, который обеспечивает повышенные урожаи свеклы. Кроме того, при использовании калийных удобрений потребность в боре проявляется сильнее. Под семенники трав бобовых культур азотные удобрения не вносят,

В нечерноземной зоне у бобовых культур в ряде случаев проявляется потребность в молибденовых удобрениях. Схема опытов для этих культур: РК. − фон, РК+ + молибден. На произвесткованных почвах потребность в молибдене проявляется слабее, чем на кислых.

Наряду с полевым методом определения потребности растений в удобрениях необходимо использовать и другие методы диагностики, которые требуют меньше времени и средств, чем постановка полевых опытов. При проведении полевого опыта известно только конечное действие удобрений на урожай. Неизученным остается целый ряд явлений, связанных с превращением удобрений в почве, использованием питательных веществ и влиянием их на биохимические процессы, происходящие в растении.

В последние годы стали закладывать многофакторные опыты, в которых действие отдельных видов удобрений изучается в разных дозах и в различном сочетании друг с другом. Эти опыты более сложны, но они позволяют лучше выявить взаимосвязи в питании растений и определить потенциальные возможности получения максимальных урожаев [2].

 

2.2 Химический анализ почвы

 

Определение содержания легкорастворимых соединений питательных веществ в почве − самый распространенный метод диагностики потребности растений в удобрениях. Он широко применяется у нас и в зарубежных странах. Существует большое количество растворителей для отдельных элементов питания и для различных типов почв. Особенно много растворителей предложено для извлечения фосфора из почвы. Результаты анализа содержания питательных веществ необходимо сопоставлять с отзывчивостью растений на соответствующие удобрения в определенной почвенно-климатической зоне. На основе указанной связи устанавливают показатели степени обеспеченности почв отдельными элементами питания. Показатели потребности почв в удобрениях разрабатывают для отдельных культур с учетом их требований к питательным веществам. Анализ почвы особенно необходим для проведения известкования. Результаты анализа дают сведения о степени кислотности, позволяют правильно определить дозы извести [2].

 

2.3 Химический  анализ листьев

 

В последние годы во многих странах мира и в нашей стране широко применяется определение потребности растений в удобрениях по химическому составу листьев. Между урожаем и эффективностью удобрений, с одной стороны, химическим составом листьев или его отдельных частей, с другой, существует тесная связь. Например, при внесении азотных удобрений в почву содержание азота в листьях повышается, и высокому урожаю соответствует определенная концентрация. Эта концентрация колеблется в известных пределах. Важно знать минимальное содержание азота в листьях (критический уровень), которое будет обеспечивать высокий урожай. Повышенное содержание элемента (выше критического уровня) характеризует избыточное потребление, которое растение не может использовать для создания урожая. Содержание элемента ниже критического уровня характеризует недостаточное питание. Чем меньше концентрация, тем сильнее голодание и ниже урожай.

Химический состав листьев отражает сложный процесс питания и характеризует степень обеспеченности растений тем или другим элементом питания в конкретных условиях.

Результаты анализа листьев, проведенные в ранние фазы развития растений, могут быть использованы для рекомендаций по проведению подкормок. Подкормки особенно эффективны на орошаемых землях и в районах с достаточным количеством осадков. Результаты анализа листьев в поздние стадии развития растений необходимо использовать при внесении удобрений на будущий год под культуру, которая будет возделываться на этом поле [2].

 

2.4 Расчет доз  удобрений по выносу питательных  веществ на планируемый урожай

 

Каждая культура, в зависимости от уровня урожаев, выносит из почвы определенное количество питательных веществ. Зная содержание питательных веществ в почве и вынос этих веществ растениями, можно рассчитать дозы удобрений для планируемого урожая. Допустим, что запланировано получить урожай озимой пшеницы 30 ц/га, а в предшествующие годы урожай составлял в среднем 18 ц/га. Разность между запланированным и фактическим урожаем составляет − 12 ц. Такую прибавку урожая надо обеспечить за счет внесения удобрений. По справочнику определяют, сколько потребуется азота, фосфора и калия для получения 12 ц зерна, и рассчитывают количество удобрений с учетом коэффициента их использования. Растения используют в среднем из азотных удобрений 60−65% питательных веществ, из фосфорных−20, из калийных − 70−80%.

Вот как рассчитать для данного примера с учетом выноса питательных веществ дозы удобрений (табл. 9).

С прибавкой урожая в 1,2 т озимая пшеница выносит следующие количества питательных веществ:

азота        1,235 = 42 кг,

фосфора   1,210 = 12 кг

калия      1,2×24 = 28,8 кг.

Таблица 9. – Средний вынос питательных веществ из почвы нечерноземной зоны на 1 т продукции сельскохозяйственных культур (В.П. Толстоусов, Т.Н. Кулаковская)

 

Культура	Основная продукция	N	Р205	К20
Озимая пшеница Озимая рожь Овес Ячмень Горох Лен-долгунец Кукуруза Люпин Сахарная свекла Кормовая свекла Картофель Многолетние травы Вика-овес Капуста поздняя Томаты	Зерно ≫ ≫ ≫ ≫ Волокно Зеленая масса ≫                    ≫ Корни ≫ Клубни Сено ≫ Кочаны Плоды	35 24 25 26 60 80 2,5 4 4,5 5 5 17 3,3 4,5 3,5	10 10 10 10 14 26 1 0,8 1,5 1,6 1,5 5,5 1,5 1,4 1,2	24 29 25 26 25 95 4 1,8 7,5 1,8 7 20 4,5 4,2 4,2

Зная, какое количество питательных веществ растения используют из удобрений, определяют дозу удобрений:

азота = = 64 кг,

фосфора = = 100 кг,

калия = = 41 кг.

Полученное количество удобрений в питательных веществах следует перевести на дозы имеющихся в хозяйстве удобрений.

Применяя этот способ расчета доз удобрений, мы допускаем, что формирование урожая происходит за счет всех трех питательных элементов. Это является недостатком указанного способа, так как в практике могут быть различные случаи, когда урожай ограничивается одним, или двумя, или тремя питательными веществами или другими элементами питания, кроме так называемого полного (NPK) удобрения.

Для уточнения доз удобрений по выносу питательных веществ пользуются данными агрохимических картограмм. Обычно считают, что в течение одного сезона зерновые культуры могут использовать из почвы фосфора 10−15%, калия 20−30%, а пропашные − фосфора 15−20% и калия 30−40% от общего содержания подвижных форм этих питательных веществ. 1 мг фосфора и калия в 100 г почвы соответствует примерно 30 кг питательного вещества в пахотном слое 1 га. Азотные удобрения вносят в дозах, рекомендованных опытными учреждениями.

3. И. Журбицкий предлагает определять доступность питательных веществ почвы на основе полевого опыта, проведенного в определенных почвенно-климатических условиях, и результатов анализа почвы и растений. Например, определяя вынос фосфора растениями и содержание его в почве на варианте NK без внесения фосфора, устанавливают коэффициент использования фосфора из почвы. Этот метод установления доз более совершенный, чем предыдущий, но он требует проведения полевого опыта по пятерной схеме и определения выноса питательных веществ растениями при хорошем урожае, т. е. при высоком выходе товарной продукции. Если опыт такой проводился, то его надо использовать для расчетов по установлению доз удобрений [2].

 

2.5 Наблюдение  за внешним видом растений

 

При визуальной диагностике по внешнему виду всего растения или отдельных его органов определяют недостаток или избыток какого элемента питания вызвал появление тех или иных внешних признаков ухудшения состояния растений [4].

Признаки голодания встречаются у различных растений в разных районах нашей страны. Голодание растений в ряде случаев происходит при достаточном содержании в почве соответствующего элемента питания в легкорастворимой форме, но усвоение его растениями или внутренняя переработка протекает слабо. Причины этого различны. Поглощение любого иона может тормозиться из-за антагонизма с другими ионами, когда питательный раствор неуравновешен. В течение отдельных периодов условия внешней среды могут резко ослаблять поглощение отдельных ионов. Так, фосфор плохо поглощается растениями из почвы с низкой влажностью и при низкой температуре. Поглощенные растениями питательные вещества в тканях корней могут осаждаться или слабо передвигаться к листьям. Так, кальциевое голодание у томатов встречается на карбонатных почвах и обусловлено медленным притоком кальция к плодам в периоды их сильного роста. У зерновых культур недостаток в почве меди вызывает одновременно и признаки азотного голодания. При этом нарушается переработка минерального азота в белки, слабо образуется хлорофилл. Такое же явление наблюдается и при недостатке молибдена у бобовых культур.

Недостаток любого элемента питания вызывает нарушения в ходе биохимических процессов, протекающих в растениях, и при сильном голодании приводит к изменению внешнего вида растений. Признаки голодания выражаются в изменении окраски, размера и формы листьев, появлении на них пятен и опадении листьев. В ряде случаев изменяется общий вид растения. Признаки голодания распространяются на стебли, цветы и точки роста.

У многих растений, особенно широколистных, признаки голодания имеют характерный вид. Их можно легко определить, пользуясь цветными изображениями листьев и описанием признаков развития.

Метод прост, доступен для широкого использования в практике сельского хозяйства. Он может быть применен для определения потребности растений как в макро-, так и в микроэлементах.

Определение потребности растений в удобрениях позволяет правильно и наиболее экономно использовать их, получать высокую оплату прибавками урожая. В каждом районе, а еще лучше в каждом хозяйстве, необходимо проводить многолетний полевой опыт на типичной почве по определению потребности выращиваемых растений в отдельных видах удобрений. Эти опыты должны проводиться районной агрохимической лабораторией совместно с агрономами хозяйств и использоваться для широкого показа. Результаты опыта дадут сведения о порядке минимумов и размерах прибавок урожая от внесения отдельных видов удобрений.

Комплексное использование методов диагностики позволяет наиболее эффективно применять отдельные виды удобрений и разработать правильную систему удобрения растений в условиях каждого хозяйства [2].

Использование методов растительной диагностики позволяет оперативно оценить уровень обеспеченности сельскохозяйственных культур питательными элементами и принять необходимые меры для устранения их недостатка. Важное практическое значение методы растительной диагностики имеют в овощеводстве, особенно в защищенном грунте (где возможна корректировка питания культур в течение вегетации проведение подкормок соответствующими видами удобрений), и в плодоводстве(для корректировки системы удобрения многолетних культур в последующие годы)

Один из элементов растительной диагностике – определение нитратов с помощью экспресс метода – нашел широкое применение в системе контроля за качеством овощей, бахчевой продукции и кормов с целью установления их соответствия предельно допустимым концентрациям (ПДК) содержания нитратов при сертификации [4].

 

 

Глава 3. Итоги и дальнейшие задачи исследований по растительной диагностике

 

Развитие исследований по растительной диагностике началось в двадцатых-тридцатых годах текущего столетия одновременно у нас в стране и за рубежом. Первым исследователям пришлось разрабатывать методы диагностики питания, проверять и пропагандировать их. Число таких энтузиастов было невелико − это были главным образом агрохимики и физиологи растений. В настоящее время в нашей стране такие исследования проводятся более чем в 200 пунктах. В работу включились полеводы, овощеводы, садоводы, чаеводы, виноградари, цветоводы и лесоводы. Наиболее высокая эффективность таких исследований может быть достигнута только при проведении их по единой программе и методике. В 1957 г. такие программы и методика были предложены Почвенным институтом (1957 и 1959 гг.), а затем уточнялись и совершенствовались при участии других исследователей.